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现在,环保汽车的广告频频出现在人们的视野里。许多国家也采取了一些补贴措施,因此,环保汽车很受人关注。
而环保汽车之所以如此受到推崇,主要是因为我们现在所面临的两大问题。一是“能源问题”。现在,汽车的主要燃料是汽油或柴油。而作为其原料的石油等“化石燃料”终会枯竭,已成为不争的事实。尽管现在供给量仍在不断增加,但预计2020~2030年左右就会达到顶峰,其储量终将无法满足需求。
此外还有一个问题,就是“环境问题”。具体来说,就是全球规模的温室效应和大气污染。前者产生的原因是燃料燃烧后产生的二氧化碳(CO2)等,而后者产生的原因则是排出气体中所含的氮氧化物(NOX)以及烟尘(主要成分为碳的微粒)等。
“而能为解决这些问题做出贡献的、有利于保护人类和地球的汽车就是环保汽车。其环保特性表现在低碳、减轻大气污染和摆脱石油燃料限制3个方面。”致力于电动汽车开发和实践研究的日本早稻田大学理工学术院教授纸屋雄史这样说道。

环保汽车之间的“环保度”有多大差别
总体来说,环保汽车的种类很多。将来的汽车市场中哪种类型将会成为主流还未可知。目前,多种环保汽车竞相发展,竞争正不断深化。
例如,将电动机添加到装有燃油发动机的汽车上的“混合动力汽车(HV)”,以及只靠电能行驶的“纯电动汽车(EV)”等已由汽车制造商陆续发布。同时,装有靠氢发电的燃料电池(FC)的“燃料电池车(FCV)”,以及可由外部充电的“插电式混合动力汽车(PHV)”也出现了。这些就是使用电力的“电动汽车”。
电动型环保汽车也被叫做“新一代汽车”。现在,在日本新一代汽车占新车出售数量的比重约为10%。根据日本环境省以及经济产业省所计划的目标和对未来的预测显示,2020年预计日本国内新车出售数量约500万辆,其中新一代汽车所占比重最大,约为50%。
另一方面,也有不使用电能的环保汽车。在长距离行驶中,使用尽量少的汽油,能源消耗量就会减少,而排出的二氧化碳量也会随之减少。
这些环保汽车的环保性能到底有多大程度的差别呢?根据研究,纯电动汽车的环保性能是最高的,燃料电池车次之,而现在成为主流的混合动力汽车则排在第3位。
与汽油车相比,“柴油车”也有着低碳性能。与汽油发动机相比,柴油发动机能将燃料高效地转化为动力,因此所消耗的燃料也就相对较少。只不过,它们的大气污染物排放量很高,甚至比汽油车的大气污染物排放量还要高很多。
先是混合动力汽车,然后向插电式混合动力汽车发展
最初作为环保汽车而成为主流的是混合动力汽车。“混合动力”指的是有“两种动力源的组合”。通过使用电机提供部分动力,就使得汽油的使用量得以轻松减少。
电机获得电力的方法有好几种。最环保的方法是利用减速时所失去的动能来为电池充电的方法(制动能量回收),即让通常将电力转化为动能的电机做“逆运转”。这样就可对原本变为热能失去的能量进行有效利用。
直到现在,市场上出现的环保车仍有80%以上是混合动力汽车。最先出售混合动力汽车的丰田公司广告部企划室主管中井久志说:“由于混合动力汽车的燃料利用率是汽油车的2倍左右,所以如果将所有的车混合动力化,就能将对环境的影响减小一半。”
然而,混合动力汽车的主动力,也不过是内燃机。因此,纸屋教授认为,“即使能通过提高燃料利用率达到节能效果,但也无法摆脱石油”。所以,普遍认为,在不久的将来,科学家的主要任务之一是将使用外部电力、摆脱石油限制的“插电式混合动力汽车(PHV)”实用化。可以说,这种车结合了混合动力汽车和纯电动汽车的优点。
首先,与纯电动汽车相同,可以给电池充电,依靠电力驱动电机行驶。例如,丰田2009年12月推出的插电式混合动力汽车,只使用电力的话可行驶23.4公里。
另一方面,与混合动力汽车相同的是,同时配备有发动机和电机。当距离超出23.4公里时,可同时使用发动机和电机行驶。因为发动机所需的汽油可像普通汽车一样进行补给,所以可完全放心。不必像使用纯电动汽车时那样担心电池里电力用尽。
只使用电力时的行驶距离是23.4公里,听起来好像很短。但是,根据小汽车一天平均行驶距离的调查结果来看,行驶里程在20公里以内的天数占了五成左右。“至少在日常使用范围内,已经足够了”。
电池可通过家庭用的交流电插座进行充电也是其一大特征。由于安装的电池较小,因而充电时间与纯电动汽车相比较短。以丰田插电式混合动力汽车为例,用日本家庭使用的100伏电压的插座,3小时左右可将无电状态的电池充满。而纯电动汽车不但需要特殊的充电设备,还需要大约3倍多的时间才能充满电。
这种汽车还具备经济节约的优势。在电费便宜的夜间充电,花费大约为汽油车的一半左右。另外,据纸屋教授介绍,如果使用插电式混合动力汽车,去加油站的次数大约只有汽油车的1/4。
据中井介绍,现在世界范围内约有600辆插电式混合动力汽车。而在2012年,不考虑补贴金,预计会以300万日元(约24万元人民币)左右的市场价格出售。
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